JPS5961546A - 熱風硬化性鋳型粘結材料 - Google Patents

熱風硬化性鋳型粘結材料

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JPS5961546A
JPS5961546A JP17052482A JP17052482A JPS5961546A JP S5961546 A JPS5961546 A JP S5961546A JP 17052482 A JP17052482 A JP 17052482A JP 17052482 A JP17052482 A JP 17052482A JP S5961546 A JPS5961546 A JP S5961546A
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JP
Japan
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mold
casting mold
resin
hot wind
binder material
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Pending
Application number
JP17052482A
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English (en)
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Masae Kuroda
黒田 正栄
Shigeo Sase
佐瀬 茂雄
「よし」村 幸雄
Yukio Yoshimura
Susumu Koarai
古新居 進
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C1/00Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds
    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
    • B22C1/20Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents
    • B22C1/22Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • B22C1/2233Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B22C1/226Polyepoxides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
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    • B22C1/16Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents
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    • B22C1/22Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins
    • B22C1/2233Compositions of refractory mould or core materials; Grain structures thereof; Chemical or physical features in the formation or manufacture of moulds characterised by the use of binding agents; Mixtures of binding agents of organic agents of resins or rosins obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • B22C1/2246Condensation polymers of aldehydes and ketones
    • B22C1/2253Condensation polymers of aldehydes and ketones with phenols

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本舶明は幼規lシ゛1型の襄嚢方法に用いろ11ゐ饅風
硬化性υJ型用粘桁拐科Vこ関1゛る。
従来から水力ラス(珪酸ソーダ)を炭酸ガスで仮;化さ
ぜるものか広く使わ7している。こ11け。
力1」熱の必νかないこと、戻敵カス吹き込み後。
的ちに抜型−(さゐなどの利点ケもっていめ。しかし、
粘粕駒科か無僚物−Cあるため炉焼性がlく駒造波の1
.1型り崩截性刀3悪く又多αF時には釣型會放置する
こと(/!−より、強1貌が低下するという欠点會廟し
ている。水ガラス−炭酸ガス法の鋳型の崩壊性を改良す
るため、水力ラスにデキス) l)ン、木粉、せfi!
j、樹脂などを冷加した粘粕拐科か11茶さ71てい、
6が、cILらはいず1′1−も水ガラスリ皿甘を阻害
し、粘結力全低下さゼ注陽後の鋳型の崩敵性改善を鋳型
強IWケ両立させるのに十分とけばえなかった。
一方M磯物紮粘粕材料としたも(lJにフェノール樹脂
を使用し加熱して鋳型とするシールモールド法鋳型や、
2ラン樹刀旨會酸で硬化さぜゐ自硬性鋳型が卸らnて2
r)鋳型の崩壊性に勝Iしているが、カロ熱會心安とし
πり、常編で固化する1でに長時lt+]かかるなどの
欠点ケもっている。
又、フェノール樹脂とインシア不−)f王枯結材とし、
アミンガスを吹き込む乙とにエリ室硯で直ちに硬化抜型
できる鋳型用枯幀材料が開発さILπが使用するアミ/
ガス(/J毒性や英気り対策に問題がある。
不発明は上記欠点會改筈丁/8目的でlきfL7ζもの
で4f機物ケ王安粘結材として用い褥性(/J7iい熱
風ケ吹き込んで直ちに抜型でき注湯後の崩壊性がMr+
かつ多湿時の鋳型強度を改善した鋳型金与える鋳型用粘
結材料全提供丁ゐものでめる0 不発明Ha)  フェノール性樹脂とb)水とC)アル
カリ金属の水酸化物とd)エポキシ樹脂とe)必をvこ
応じ°Cアルコール類からなる熱風硬化性@型狗科に関
し、cnと耐火物粒子からなる鋳型用組成物lグ毒性の
ない空気ケ加黙した熱Kを吹き込んで硬化させることか
出さ直ちに抜型i3J酢となる0史VC放直により側)
Jhの硬化反応か進み多湿時の防型強度低下を改舌した
鋳型ケ製珀する0とができ^0又王粘結材は有伎物であ
り注尚俊C/J鉤型り崩壊性も優r1ている。
硬化CLJ1か構1′I熱風ヶ吹き込むことによI2.
(+)粘結材中の水分が除去さIL粘結材がp〜枯し固
化す/、J。(2)史に鋳型會放直う−ゐことにエリフ
ェノール1生水酸基とエポキシ但j脂中すエボキシ基が
粘鯖制中のアルカリ金属の触媒作用[L、lj硬化反応
が進み鋳)(す強度全向上させ7:Iりめと考えらfL
る。
本発明で用いらnるフェノール性412(脂とじてにい
わゆるフェノールホルムアルデヒド糸柄脂だけでなくフ
ニノール笈性キシレン位1月β、フェノール変性トルエ
ン初脂、カシュー樹脂、 DFK(頁岩曲)樹脂°など
そ(/、J高分子骨格の中に多価金属と増を形欲し、エ
ポキシ〃;と反応丁ゐ)、ノール性水酸基をもつでいる
樹脂であt′Lはよい。
又フェノール性樹脂にレゾール型、ノボラック型、Nメ
チレン型レゾール、ジメチレンエーテル型レゾール、ホ
ルマー/L/型しゾール等樹脂し/J結せ形式に曲伸l
〈不目的に使用丁ゐことかで酢、−ml 脂台成原料で
あるフェノールiVこついてもフェノールたけてl〈ク
レゾール、ブチルフェノール、ビスフェノール、ノニル
フェノール、カテコール、レゾルシノール7CトW 用
丁なことができる。
アルデヒド類についてもホルマリン、パラホルム、ヘキ
サミン、アセトアルテヒドなどが使用でさゐ〇 水はフェノール性4111脂及びアルカリ金属の水酸化
物が耐火物粒子へ均一に被保さnるπめに心安である。
又、多丁き゛ると熱風による硬化が遅くなる。フェノー
ル性樹脂100止童部に対して5〜500里鼠部、好1
しくに50〜200厘童部用いらn/S。
アルカリ金属の水酸化物に、フェノール性水酸基と親水
性の基音つくり水酸基の極性音強め、耐火物粒子と(/
J接眉力會人きくし更にフェノール性樹脂とエポキシ樹
脂との反応の触媒として働くものと考えらILる。たと
えは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ムCt、J1m1kに混81勿が用いらfL、親水性の
程度から水酸化ナトリウムが好ブしい。アルカリ金納の
水酸化物C/J配付狽は、フェノール性樹脂100皇翔
Sに対して1〜100連魅都好1しくに10〜6011
垣都用いら1[る。多丁さ゛ゐと熱j虱による硬化が遅
くなり少な丁き゛ゐとエポキシ樹脂との反応速度も遅<
 z リ鋳型強度も小さくなる。
エポキシ!射)3kllD、7 cノール性水酸基とエ
ポキシ基が反応し分子量が人きくなり疎水性が大となり
鋳型強度を向上させるものであめ。a)フェノール性樹
脂とb)水とC)アルカリ金h4(/、)水酸化物とd
)心安に応じてアルコール類からlる粘結材料は熱風[
Lll)硬化し鋳型用粘結材料として使用できるが、多
湿##fには水ガラス−炭酸ガス鋳型と同じ工9にv:
1型り強度が低下する欠点がある。C(L)欠点を改岩
丁々πめVこエポキシ樹脂ケ人rIるOとにニリンエノ
ール性水敵基とエポキシ基か反応し1分子量が人きくな
り疎水性が大となり多湿時の鋳型強度の低下を防ぐもの
と考えらILゐ0 ここでいうエポキシ樹脂と1町−股に分子内&lLエポ
キシ基會含む化名物であり肌常エホキシ樹脂と称さrL
/bものすべて上官み、エボキ7当童及びグリシジルエ
ーテル型、クリシジルエステル型、脂環型骨り樹脂構誼
に制限烙ILない。又樹JJiiC/、I形状にも制限
さ′i′Lない。一般には耐火物粒子に附子ゐ被板効果
ヶ人さく丁ゐたの低粘性のものが好1しく、史に好1し
くに低分子化合物でエポキシ当MUJ小式なものがよい
又υ1粘性あるいにtied型りもりに醪剤會ざ5加し
 ゛てもよい。この溶媒についてはエポキシ化合物全浴
解するものであILは例でも良く、通常rJアセトン、
メチルエテルケトン、シクロヘキサノン等θケトン知、
トルエン、シクロヘキサノンナフサ旬・が使用さILる
〇 又ム桁1エエボキシ樹脂も使用できる。
エポキシ樹脂の配付にはフェノール性樹脂100虚菫部
に、対してQ、7〜200及亀瀬が好ましい。多丁さ々
と熱ノ虱による硬化速度が遅くなり、少々すさると効果
がない。
本発明の枯帖相科VこiJ必要に応じてアルコール類を
配付することがで@る。
アルコール類としては低級−1曲アルコールと多価アル
コールが使用できる。
低級−価アルコールな、フェノール性衝脂り耐火物粒子
へQ−)波覆性を良くシ、更に熱J虱による粘結材料C
lJ堀粘會促進し、粘結カを向上さゼる効果がある。又
多価アルコールは釣型強役を高め鋳型の肌を艮〈する効
果がある。アルコール類とじては、メタノール、エタノ
ール、  n −グロビルアルコール、イン7゛ロビル
アルコール、t−ブチルアルコール、エチレングリコー
ル、グロビレングリコール、グリセリン、ジエチレンp
’ +) コール、ジグロビレンクリコール、トリメテ
ロールグロバン、トリメチロールエタン、ソルビット、
マンニット、ズル7ツド等り一槙又VJ重付物が用いら
nlそ(/J使用tiL&ユフェノール住樹脂400及
倉部に対しで60Q電i部以下が好ましい。多丁き゛る
と熱風vL L /b硬化か悲くなる欠点がある。
本発明に用いらnる耐火物粒子に鋳型り製逅に通常用い
ら1するもりlら使用−〇きる。たとえはシリカ砂、ジ
ルコン砂、オリピン砂、クロマイト砂等か用いらfL/
b0 又グラファイト粉、コールダスト等(’J li5’;
i力19勿t@型用組成物VC象加することも可能であ
4〕。
粘結材料の耐火物粒子への重付方法に裏付に規足するも
のではないが、ン昆@磯とじてはスピードミキサー、連
続ミキサー、マー2lど連線性υあるものが好ましい。
本発明ICJ:6粘結材料ケ耐火物粒子に硲カロ混練し
/ζ胸型用ホ1【成吻a蜜閉谷器に保イチするCとが好
ましいが、好1しくはン昆@俊l/8べく迷や力・に使
用する〇 熱風の温度vCついては50℃〜200 ’CQもので
艮く粘結材料中の水分を除去できT’Lは良い。
又佃)」iその他を配付した銅火物粒子會型込めした除
にその粒子間ケ辿過1−るのVこ必要l圧力、流迷紫も
っん熱風でめfLばよい。
熱風の宿は鋳型か硬化し木型等のパターンから抜型でき
る強度に達する葦で吹き込めは良い。
通常な圧力to 0.1〜5.0 kg/cmで0.5
〜5分あIL秩良く、鋳型の大きさ、耐火物粒子の通気
性によって異ってくる。
本発明VこLる粘結材料に耐火物粒子にざ≦加重付して
り1型用M成物として使用さILる。耐火物粒子へ(/
J姉加混宙は均一に混合さfしていることが好1しく、
耐火物粒子に均等に被覆さnていることが史に好ブしい
。粘結材料の使用量に耐火物粒子100df童部に対し
て好’El、<Uo、5〜20車市部さらに好1しくに
1〜10M量部用いらIIる。耐火物粒子への冷力1方
法は特に規定するものでにないが、粘結相■の各成分の
一部または全部tめらかじめ重付丁ゐことも、水、アル
コール類に浴かして浴液状、乳化状、懸濁状として添加
し粘結材料とすることができゐ〇好1しくけあらかじめ
フェノール性制御iEのアルカリ金属水浴液と必殺に応
じてアルコール類の8!58物の混合浴液をつくってお
き、耐火物粒子に(−11,とエポキシ樹脂ケ重付しで
鋳型用組成物とする。
以下本発明CtJ実施例を示す。
実施例1 フェノール性柚j脂(a)clJ製造法冷却器、(“ジ
拌装匝全備えIC四つロフラスコVこフェノール940
g、37%ホルムアルデヒド240g、80%パラホル
ムアルテヒド190g、及びIN塩酸4gを入fL還流
幅度(102°C)T:2 hr及尾、させた後脱水濃
縮し軟化点85°Cす(ノボラック型)フェノール樹脂
(a)を得lこ O v、J型用粘tier11配付砂の製造法遠州鉄工製ス
ピードミキサー(5kg容量)才用い石見6号珪砂4k
gケ入11、上記で侍たフェノール性II脂(a) 6
0 gと水60gと水酸化ナトリウム+Ogとメタノー
ル30gよりなるイ■脂俗故とエビコー)828(油化
シェルエポキシ社製、エポキシ当布184〜194、分
子量約580、ビスフェノールA型、エポキシ[1刀W
、)20gを冷加し2分間重付し粘鮎拐料配付砂會侍た
圧縮強度側ボ用試験片(/−J製造法 侍ら11−1ζ粘粕拐料配6砂155gを50φυ木型
に人II−ランマーτ用いてつさ固め50φ×50mm
高さり試1灰片會成型し120℃(IJ熱1戦を3、 
[J kg / cm” (/J正圧力5分間通気し圧
縮強度試駁片倉僧た。C(/J試馳片會用いて抜型1分
体り圧縮強度25℃、65%RH(/J雰囲気中に24
 hr放置抜の圧縮強度お工ひ抜型俊丁ぐに25°C1
水張りデシケータ中に24hr放随佐の圧動強度を測ボ
し’fc。
衣−1に試験片の測定値?示しπ0 実施例2 フェノール樹B盲に実施例1で倚らrl、た樹脂(a)
を用いに0粘結相科配付砂に珪砂(石見6号)4kgに
対してよ8ピで侍らn次フェノール性樹脂(a) 60
 gと水80gと水酸化ナトリウム3[]gとクリセリ
ン20gよりなる小H月行m液とエヒ゛コ−)+001
(?li化シエルエホギシ社製一点68°C1エポキシ
当倉450〜500、分子量約900のエポキシ樹脂)
40g′(!−アセトン20gに溶解芒せた鶴1刀旨浴
欣ケ硝力11し2分1u4混甘しイ4すた。実施?!I
 +と同じ方法で試験片を作成し測足ホ占朱全表−IV
C−w、L、友0 比較1タリ フエノール性桓(脂に夾万出秒jl lで倚らIした1
劇刀百會用いた。枯粕拐科配台砂は芙施鉋11と同じ方
法でエヒ゛コート828會尚a口しないで製造しπ0実
施例1と同じ方法で試験片を作JJy、L、測定帖来ケ
表−1に示し7?:。
表−1測定精米 注1)直後941度に抜ηj後凰分放散して側翼した。
注21  (B)/囚は多歯時の鋳型強ルニ低下の6テ
価方法とした。
又実施?IJ+、2及び比較Vすで用いた粘縮材料配付
砂で中子ケつくり鋳鉄を納込み砂洛ち性r峻祭したとこ
ろいずスLも良好な鋳型の崩♂性會もっていることを確
認し?c。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.8)フェノール性ff1f脂とb)水とC)アルカ
    リ金属の水酸化物とd)エホキシ位1脂とe)必要1f
    C応じてアルコール類からなる熱風硬化性鋳型粘結材料
    。 2、 アルカリ金属υ水酸化!IJか水酸化ナトl)ラ
    ムでめるt1守罰#jI求の孕r力j身↓1歩m1戦の
    熱ノ虱イ辺2化性釣型粘鮎拐料。
JP17052482A 1982-09-29 1982-09-29 熱風硬化性鋳型粘結材料 Pending JPS5961546A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110280713A (zh) * 2019-08-02 2019-09-27 承德北雁新材料科技有限公司 粘接剂及其制备方法和应用、覆膜砂壳型及其制备方法

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CN110280713A (zh) * 2019-08-02 2019-09-27 承德北雁新材料科技有限公司 粘接剂及其制备方法和应用、覆膜砂壳型及其制备方法

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